3D打印“元机器人”能一步构建

　　美国加利福尼亚大学洛杉矶分校工程师团队开发了一种新的设计策略和3D打印技术，可以一步一步地机器人。这项研究发表在《科学》杂志上，展示了各种微型机器人的结构，这些机器人可以行走、移动和跳跃。

　　印刷的超材料由内部网络组成，包括感官、移动和结构元素，可根据程序自行设置。由于移动和感应的内部网络已经到位，唯一需要的外部部件是为机器人供电的小型电池。新方法的关键是设计和印刷压电超级材料。压电超级材料是一种复杂的晶格材料，它可以响应电场改变形状和移动，或根据物理力量产生电荷。

　　UCLA工程学院助理教授郑晓宇说，这项研究的首席研究员表示，新方法将有助于开发一种可替代当前制造机器人的复杂装配过程的独立材料。新方法将复杂的运动、各种传感器模式和可编程决策能力紧密结合在一起，类似于生物系统中的神经、骨骼和肌腱，以实现控制运动。

　　研究团队为3D打印机器人实现完全自主操作，展示了这种机器人与板载电池和控制器的集成，每个机器人都有指甲那么大。这些元机器人有望带来自转向内窥镜或体内游泳机器人等生物医学机器人的新设计；在坍塌的建筑中快速进入密闭空间、评估危险等级、寻找被困在瓦砾中的人等未来也可探索危险环境。

　　研究人员表示，为了在各种地形上进行快速、复杂和扩展的运动，他们的驱动部件可以在整个机器人中精确布置。他们还提出了设计机器人材料的方法，这样用户就可以制作自己的模型，并直接将材料打印到机器人中。

　　研究人员展示了三个功能不同的元机器人：一个展示了绕过S角和随机放置障碍物的能力；另一个可以在碰撞中逃生；第三个可以在崎岖的地形上行走，甚至可以小幅跳跃。